人教A版数学必修一2.2.2《对数函数及其性质》(二)配套试题
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第二课时对数函数的图象及性质的应用(习题课)【选题明细表】1.(2018·石家庄市一模)已知函数y=f(x+2)的图象关于直线x=-2对称,则当x∈(0,+∞)时,f(x)=|log2x|,若a=f(-3),b=f(),c=f(2),则a,b,c的大小关系是( B )(A)a>b>c (B)b>a>c(C)c>a>b (D)a>c>b解析:因为函数y=f(x+2)的图象关于x=-2对称,所以函数y=f(x)的图象关于y轴对称,所以函数y=f(x)是偶函数.所以a=f(-3)=f(3)=|log23|=log23,又b=f()==|-2|=2,c=f(2)=|log22|=1,所以c<a<b.2.若函数y=f(x)与函数y=ln+1的图象关于直线y=x对称,则f(x)等于( A )(A)e2x-2(B)e2x(C)e2x+1(D)e2x+2解析:若两个函数的图象关于直线y=x对称,那么这两个函数互为反函数,而y=ln+1的反函数为y=e2x-2,故选A.3.(2018·泉州高一检测)若log m8.1<log n8.1<0,那么m,n满足的条件是( C )(A)m>n>1 (B)n>m>1(C)0<n<m<1 (D)0<m<n<1解析:由题意知m,n一定都是大于0且小于1的数,根据函数图象(图略)知,当x>1时,底数越大,函数值越小,故选C.4.已知函数f(x)=log(a-1)(2x+1)在(-,0)内恒有f(x)>0,则a的取值范围是( D )(A)(1,+∞) (B)(0,1)(C)(0,2) (D)(1,2)解析:由-<x<0,得0<2x+1<1.若f(x)>0恒成立,则0<a-1<1.所以1<a<2.故选D.5.(2018·宜昌高一期中)函数f(x)=lo(x2-2x)的单调递增区间是( D )(A)(1,+∞) (B)(2,+∞)(C)(-∞,1) (D)(-∞,0)解析:函数f(x)=lo(x2-2x)的定义域为(2,+∞)∪(-∞,0),设函数的单调增区间即u=x2-2x的单调减区间,u=x2-2x的单调减区间为(-∞,0).故选D.6.若函数f(x)=ln(x2+ax+1)是偶函数,则实数a的值为.解析:函数f(x)=ln(x2+ax+1)是偶函数,所以f(x)=f(-x),即ln(x2+ax+1)=ln(x2-ax+1),所以ax=-ax在函数的定义域中总成立,所以a=0.答案:07.不等式lo(4x+2x+1)>0的解集为 .解析:由lo(4x+2x+1)>0,得4x+2x+1<1,即(2x)2+2·2x<1,配方得(2x+1)2<2,所以2x<-1,两边取以2为底的对数,得x<log2(-1).答案:(-∞,log2(-1))8.已知f(x)=log4(4x-1).(1)求f(x)的定义域;(2)讨论f(x)的单调性;(3)求f(x)在区间[,2]上的值域.解:(1)由4x-1>0,解得x>0,因此f(x)的定义域为(0,+∞).(2)设0<x1<x2,则0<4x1-1<4x2-1,因此log4(4x1-1)<log4(4x2-1),即f(x1)<f(x2), 故f(x)在(0,+∞)上单调递增.(3)因为f(x)在区间[,2]上单调递增,又f()=0,f(2)=log415,因此f(x)在区间[,2]上的值域为[0,log415].9.已知log2b<log2a<log2c,则( A )(A)()b>()a>()c(B)()a>()b>()c(C)()c>()b>()a(D)()c>()a>()b解析:因为log2b<log2a<log2c,所以c>a>b,所以()b>()a>()c.故选A.10.(2018·哈尔滨六中一模)已知函数f(x)=则f(2+log23)等于( D )(A)8 (B)12 (C)16 (D)24解析:因为1<log23<2,所以3<2+log23<4,所以f(2+log23)=f(3+log23).又4<3+log23<5,所以f(3+log23)==23×=8×3=24.故选D.11.(2018·许昌五校高一联考)函数f(x)=log a|x-1|在(0,1)上是减函数,那么f(x)在(1,+∞)上( A )(A)递增且无最大值 (B)递减且无最小值(C)递增且有最大值 (D)递减且有最小值解析:由|x-1|>0得,函数y=log a|x-1|的定义域为{x|x≠1}.设g(x)=|x-1|=则有g(x)在(-∞,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数.因为f(x)=log a|x-1|在(0,1)上是减函数,所以a>1.所以f(x)=log a|x-1|在(1,+∞)上递增且无最大值.12.(2017·兰州高一月考)已知函数f(x)=ln(ax2+2x+1).(1)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;(2)若f(x)的值域为R,求实数a的取值范围.解:(1)因为f(x)的定义域为R,所以ax2+2x+1>0恒成立.当a=0时,2x+1>0,x>-,不合题意;所以a≠0.由得a>1.故实数a的取值范围为(1,+∞).(2)因为f(x)的值域为R,所以{y|y=ax2+2x+1,x∈R}⊇(0,+∞).(也可以说y=ax2+2x+1取遍一切正数)①当a=0时,y=2x+1可以取遍一切正数,符合题意,②当a≠0时,需即0<a≤1.综上,实数a的取值范围为[0,1].13.已知f(x)=2+log3x,x∈[1,9],求y=[f(x)]2+f(x2)的最大值以及y 取最大值时x的值.解:因为f(x)=2+log3x,所以y=[f(x)]2+f(x2)=(2+log3x)2+2+log3x2=(2+log3x)2+2+2log3x=(log3x)2+6log3x+6=(log3x+3)2-3.因为函数f(x)的定义域为[1,9],所以要使函数y=[f(x)]2+f(x2)有意义,必须满足所以1≤x≤3,所以0≤log3x≤1.所以6≤y=(log3x+3)2-3≤13.当log3x=1,即x=3时,y=13.所以当x=3时,函数y=[f(x)]2+f(x2)取得最大值13.【教师备用】已知函数f(x)=log2(x+1),g(x)=log2(3x+1).(1)求出使g(x)≥f(x)成立的x的取值范围;(2)当x∈[0,+∞)时,求函数y=g(x)-f(x)的值域.解:(1)因为f(x)=log2(x+1),g(x)=log2(3x+1),g(x)≥f(x),所以3x+1≥x+1>0,所以x≥0.即使g(x)≥f(x)成立的x的取值范围为[0,+∞).(2)因为y=g(x)-f(x)=log2(3x+1)-log2(x+1)=log2(x≥0).令h(x)==3-,则h(x)为[0,+∞)上的增函数,所以1≤h(x)<3,故y=g(x)-f(x)∈[0,log23),即函数y=g(x)-f(x)的值域为[0,log23).。
文档从网络中收集,已重新整理排版.word版本可编辑:•欢迎下载支持.2. 2.2对数函数及其性质(二)课时目标1.进一步加深理解对数函数的性质.2.掌握对数函数的性质及其应用.1.函数y=log.v的图象如图所示,则实数a的可能取值是()A. 5B.72.下列各组函数中,表示同一函数的是()A. 和y=(心TB・y= “ 和y=xC. 和y=21og^yD・y=x和y= log^3.若函数y=f(x)的左义域是[2,4],则y=f(log丄x)的老义域是(B.[4,16]A.C.[寻,扌]D. [2,4]4.函数/(^)=10^(3^ 1)的值域为()A. (0, +8)B. [0, +8)C. (1, +8)D. [1, +8)5.函数f3=log,(x+b)(a>0且aHl)的图象经过(一1,0)和(0,1)两点,则f⑵=■6.函数y=log,(y-2) +l(a>0且aHl)恒过泄点__________________ ・一、选择题1.设a=log54t b= (log53)\ o=log t5> 则( )A. a<c<£>B. b\c<.aC. D. b\a<.c2.已知函数尸f(2j的定义域为[一1,1],则函数y=Alog>Y)的定义域为()A. [-1,1]B. [£, 2]C. [1,2]D.[住,4]3.函数f{x) =log, AV (a>0 且aHl)且f(8)=3,则有( )A. f(2)>f( —2)B. f(l)>f(2)C. f( —3)>f(—2)D. f(一3)>f(—4)4・函数f(x) =a+losAx+1)在[0, 1]上的最大值与最小值之和为a,则a的值为()A. TB. —C・ 2 D・ 44 21 ~ x5.已知函数fCv) =lg]丄丫,若f(a)=Zb则f( —a)等于( )A. b B・—b1 1C- Z D. r6.函数y=3”(一1WX0)的反函数是()A. y= log! x (x>0)3B・ j^=log3-rCv>0)C.y=logsX(*MY<l)D.y= log! x (扣Ml)3二. 填空题7.函数=l g(2x-i),若x21时,NO恒成立,则b应满足的条件是______________________ .8.函数y=log.Y当%>2时恒有|y;>l,则&的取值范弗I是 _________________ ・9.若log,2<2,则实数a的取值范围是_________________ ・三. 解答题10・已知f(0=lo乳(3—比v)在*G[0,2]上单调递减,求&的取值范围・1 ——fix11・已知函数fCv) = log| —的图象关于原点对称,其中a为常数.2 X-1(1)求a的值:(2)若当圧⑴+8)时,f3 + log](x — l)<0恒成立.求实数功的取值范围.能力提升12.设函数f{x) =log』(a>0, aH]),若fCsfZoQ =8,则f(£) +f(£) T ----------------- f(£ ow) 的值等于()A. 4 B・ 8C. 16 D・ 21ogt813・已知log fl4<log a4,比较加与n的大小.1.在对数函数y=log.Y(a>0,且aHl)中,底数a对其图象的影响无论a取何值,对数函数y=log』(a>0,且aHl)的图象均过点(1,0),且由左义域的限制,函数图象穿过点(1,0)落在第一、四象限,随着a的逐渐增大,y=log.Y(a>b 且aHl)的图象绕(1,0)点在第一象限由左向右顺时针排列,且当0<a<l时函数单调递减,当时函数单调递增・2•比较两个(或多个)对数的大小时,一看底数,底数相同的两个对数可直接利用对数函数的单调性来比较大小,对数函数的单调性由“底”的范国决左,若“底”的范羽不明确,贝懦分“底数大于1"和“底数大于0且小于1"两种情况讨论:二看真数,底数不同但貞•数相同的两个对数可借助于图象,或应用换底公式将其转化为同底的对数来比较大小:三找中间值,底数、貞•数均不相同的两个对数可选择适当的中间值(如1或0等)来比较・2. 2.2对数函数及其性质(二)双基演练1. A2. D [y=log^=-Ylog^=^即尹=弘两函数的定义域、值域都相同.]3. C [由题意得:2Wlog“W4,所以2即討詁・]4. A [V3'+1>1, /. log2(3X+1) >0.]5. 2解析由已知得log—1) =0且log^=b.\a=b=2.从而f(2) =log:(2 + 2) =2.6.(3, 1)解析若x-2 = l,则不论a为何值,只要Q0且aHl,都有y=l・作业设计1. D [因为(Klogs3〈log&4〈l,所以A<a<c・]2. D [•••-lWxWl,/.2 即・・・y=f3的定义域为$, 2]即扣log*W2, .•.迈W点4.]3. C [•••log$=3,解得a=2,因为函数fCv)=log」%(a>0且aHl)为偶函数,且在(0, +8)为增函数,在(-oo, 0)上为减函数,由一3<-2,所以f(-3)>f(—2)・]4. B [函数fCr)=才+10劭(・丫+1),令yi = a\ 必=logsCr+l),显然在[0,1]上,y\ =/与力=log,w+1)同增或同减.因而[f3]g+[f3]^=f(l)+f(0)=a+log辽+ 14-0 = a,解得a=*.]r / 、1 + * 1—-Y5. B 0_卄1口=諒(左)齐=一3则fd)为奇函数,故f(一a) = -f(a)=-b]6. C [由y=3x(-l^K0)得反函数是r=logM*£Xl),故选C.]7.b^l解析由题意,4时,2s-b^l.又2”M2, ••"W1.8.l)U(l,2]解析V lyl>l,即力]或只一1,10ga-Y>l 或10gj-Y< —1>变形为log^Y>log^ 或log^-Klog^-当x=2时,令y|=b 则有log^= 1 或log2=-h .*.a=2 或日=£.要使02时,yl>l.如图所示,&的取值范用为1JW2或*Wa〈l.9.(0, l)U(V2, +8)解析log2<2 = log,a.若0〈a<l,由于y=log~Y是减函数,则0〈/<2,得0<&<迄,所以0<a<l:若Q1,由于y=log^是增函数,则£>2,得小迈・综上得0CN1或a>J5・10・解由Q0可知u=3—址为减函数,依题意则有a>l・又u=3 — ar在[0,2]上应满足Q0,3故3—2a>0,即a〈刁.3综上可得,a的取值范围是1<冷11・解(DY函数fG)的图象关于原点对称,•••函数f(0为奇函数./. f(~x) = —f(x),1 + a.Y 1 —a-Y x— 1即i。
2.2.2对数函数及其性质(A 卷)一、选择题(本题共8个小题)1.【题文】已知函数()2()log 1f x x -=,若()1f a =,则实数a 等于 ( ) A .0 B .1 C .2 D .32.【题文】函数()()0.25log 21f x x =-的定义域为 ( ) A.1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭ B.1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ C.11,42⎛⎤ ⎥⎝⎦ D.1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭3.【题文】给出下列函数:(1)223log y x =;(2)()3log 1y x =-;(3) πlog y x =.其中是对数函数的有 ( )A.0个B.1个C.2个D.3个 4.【题文】函数()()2log 32x f x =+的值域为 ( ) A.()0,+∞ B. [)0,+∞ C. ()1,+∞ D. [)1,+∞5.【题文】已知函数()20,log ,2,0,xx x f x x =≤>⎧⎨⎩ 若()12f a =,则实数a = ( )A.1- C.1或 D.1-6.【题文】已知对数函数()()0,1xf a a ax >≠=,且其图象过点()3,27,()f x 的反函数记为()y g x =,则()g x 的解析式是 ( )A .()3log g x x =B .()2log g x x =C .()13log g x x = D .()12log g xx =7.【题文】若log 2log 20a b <<,则 ( )A .01a b <<<B .01b a <<<C .1a b >>D .1b a >>8.【题文】当()1,2x ∈时,不等式()21log a x x <-恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .()0,1 B .()1,2 C .(]1,2 D .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭二、填空题(本题共3个小题)9.【题文】已知函数()log 21a y x =--的图象恒过定点P ,则点P 的坐标是________. 10.【题文】若指数函数()()x f x a x =∈R 的部分对应值如下表:则不等式()log 10a x ->的解集为______________. 11.【题文】已知()()1,53,log ,1a f x a x a x x x <⎧--=⎨≥⎩是(),-∞+∞上的增函数,则a 的取值范围为______.三、解答题(本题共3个小题)12.【题文】求下列函数的定义域与值域: (1)()2log 1y x =-; (2)()24log 4y x =+. 13.【题文】(1)已知1log 12a>,求a 的取值范围; (2)已知()()lg 21lg 31x x +>-,求x 的取值范围. 14.【题文】已知函数()121log 1f x x ax-=-的图象关于原点对称,其中a 为常数. (1)求实数a 的值;(2)若当()1,x ∈∞+时,()()12log 1f x x m +-<恒成立.求实数m 的取值范围.2.2.2对数函数及其性质(A 卷)参考答案及解析 1. 【答案】D【解析】由题意得12a -=,故3a =. 考点:由函数值求自变量值. 【题型】选择题 【难度】较易 2. 【答案】A【解析】自变量x 满足1210,.2x x ->∴>故选A. 考点:对数函数的定义域.【题型】选择题 【难度】一般 3. 【答案】 B【解析】因为对数函数的真数只能含自变量x ,所以(1)、(2)都不符合;(3)符合对数函数的定义,所以只有(3)是对数函数,故选B. 考点:对数函数的定义. 【题型】选择题 【难度】较易 4. 【答案】C【解析】∵322x+>,∴()()22log 32log 21x f x =+>=,∴()f x 的值域为()1,+∞.考点:对数函数的值域. 【题型】选择题 【难度】一般 5. 【答案】D【解析】由21log 2a =,解得a ;由122a=,解得1a =-,故选D. 考点:对数函数和指数函数的定义. 【题型】选择题 【难度】一般 6. 【答案】A【解析】由题意得327a =,∴3a =.因此()3xf x =,所以()f x 的反函数为()3log g x x =.考点:反函数、指对互化. 【题型】选择题 【难度】一般 7. 【答案】B【解析】由底数与对数函数的图象关系可知log a y x =,log b y x =的大致图象如图所示.对数函数的图象规律:从第一象限看,自左向右底数依次增大.故选B. 考点:对数函数单调性. 【题型】选择题 【难度】一般 8. 【答案】 C【解析】 设()()211f x x =-,()2log a f x x =,要使当()1,2x ∈时,不等式()21log a x x <-恒成立,只需()()211f x x =-在()1,2上的图象在()2log a f x x =的图象下方即可. 当01a <<时,由图象知显然不成立. 当1a >时,如图所示,要使当()1,2x ∈时,()()211f x x =-的图象在()2log a f x x =的图象下方,只需()()1222f f ≤,即()221log 2a ≤-,log 21a ≥, ∴12a <≤.故选C.考点:图象法求参数. 【题型】选择题 【难度】较难 9. 【答案】()3,1-【解析】log a y x =的图象恒过点()1,0,令21x -=,则3x =; 令10y +=,则1y =-.所以P 的坐标是()3,1-. 考点:对数函数图象恒过定点. 【题型】填空题 【难度】较易10. 【答案】{}2|1x x <<【解析】由题可知0.5a =,∴原不等式为()0.5log 10x ->, ∴()0.50.5log 1log 1x ->,解得2x <, 又∵10x ->,即1x >,∴12x <<. 故原不等式的解集为{}2|1x x <<. 考点:对数函数性质. 【题型】填空题 【难度】一般 11. 【答案】5,54⎡⎫⎪⎢⎣⎭【解析】()f x 是R 上的增函数,则当1x ≥时,log a y x =是增函数,∴1a >;当1x <时,函数()53y a x a =--是增函数,∴50a ->,∴5a <. 由()513log 1a a a -⨯-≤,得54a ≥. ∴545a ≤<. 考点:分段函数的单调性. 【题型】填空题 【难度】一般12. 【答案】(1)定义域是()1,+∞,值域是R (2)定义域是R ,值域是[)1,+∞【解析】(1)由10x ->,得1x >,所以函数()2log 1y x =-的定义域是()1,+∞.值域是R . (2)因为对任意实数x ,()24log 4x +都有意义, 所以函数()24log 4y x =+的定义域是R .又因为244x +≥,所以()244log 4log 41x ≥=+, 即函数()24log 4y x =+的值域是[)1,+∞. 考点:对数型函数的定义域与值域. 【题型】解答题 【难度】一般 13. 【答案】(1)1,12⎛⎫⎪⎝⎭(2)1,23⎛⎫⎪⎝⎭【解析】(1)由1log 12a>得1log 2log a a a >.①当1a >时,有12a <,此时无解; ②当01a <<时,有12a <,从而121a <<. ∴a 的取值范围是1,12⎛⎫⎪⎝⎭. (2)∵函数lg y x =在()0,+∞上为增函数,∴由()()lg 21lg 31x x +>-得210,310,2131,x x x x +>⎧⎪->⎨⎪+>-⎩解得123x <<.∴x 的取值范围为1,23⎛⎫ ⎪⎝⎭. 考点:对数函数的性质. 【题型】解答题 【难度】一般14. 【答案】(1)1a =- (2)1m ≥- 【解析】(1)∵函数()f x 的图象关于原点对称, ∴函数()f x 为奇函数, ∴()()f x f x -=-, 即111222111log log log 111ax ax x x x ax+--=-=----, 解得1a =-或1a =(舍). (2)()()()()111122221log 1log log 1log 11xx x x x f x ++-=+-=+-, 当1x >时,()12log 11x +<-,∵当()1,x ∈∞+时,()()12log 1f x x m +-<恒成立,∴1m ≥-.考点:由奇函数及不等式恒成立求参数范围. 【题型】解答题 【难度】较难。
2.2.2 对数函数及其性质课后篇巩固提升基础巩固1.y=2x与y=log2x的图象关于( )A.x轴对称B.直线y=x对称C.原点对称D.y轴对称y=2x与y=log2x互为反函数,故函数图象关于直线y=x对称.2.函数y=ln(1-x)的图象大致为( )(-∞,1),且函数在定义域上单调递减,故选C.3.已知函数y=log a(x+c)(a,c为常数,且a>0,a≠1)的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A.a>1,c>1B.a>1,0<c<1C.0<a<1,c>1D.0<a<1,0<c<1y=log a (x+c )的图象是由y=log a x 的图象向左平移c 个单位长度得到的,结合题图知0<c<1.根据单调性易知0<a<1.4.已知a>0且a ≠1,函数y=log a x ,y=a x ,y=x+a 在同一坐标系中的图象可能是( )函数y=a x 与y=log a x 的图象关于直线y=x 对称,再由函数y=a x 的图象过(0,1),y=log a x 的图象过(1,0),观察图象知,只有C 正确.5.已知a=,b=log 2,c=lo ,则( )2-1313g 1213A.a>b>cB.a>c>bC.c>b>aD.c>a>b0<a=<20=1,b=log 2<log 21=0,c=lo >lo =1,∴c>a>b.故选D .2-1313g 1213g 12126.若对数函数f (x )的图象经过点P (8,3),则f = .(12)f (x )=log a x (a>0,a ≠1),则log a 8=3,∴a 3=8,∴a=2.∴f (x )=log 2x ,故f =log 2=-1.(12)1217.将y=2x 的图象先 ,再作关于直线y=x 对称的图象,可得到函数y=log 2(x+1)的图象( )A.先向上平移一个单位长度B.先向右平移一个单位长度C.先向左平移一个单位长度D.先向下平移一个单位长度,可求出解析式或利用几何图形直观推断.8.已知函数f (x )=直线y=a 与函数f (x )的图象恒有两个不同的交点,则a 的取值范围{log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,是 .f (x )的图象如图所示,要使直线y=a 与f (x )的图象有两个不同的交点,则0<a ≤1.9.作出函数y=|log 2x|+2的图象,并根据图象写出函数的单调区间及值域.y=log 2x 的图象,如图甲.再将y=log 2x 在x 轴下方的图象关于x 轴对称翻折到x 轴上方(原来在x 轴上方的图象不变),得函数y=|log 2x|的图象,如图乙;然后将y=|log 2x|的图象向上平移2个单位长度,得函数y=|log 2x|+2的图象,如图丙.由图丙得函数y=|log 2x|+2的单调递增区间是[1,+∞),单调递减区间是(0,1),值域是[2,+∞).10.已知对数函数y=f(x)的图象经过点P(9,2).(1)求y=f(x)的解析式;(2)若x∈(0,1),求f(x)的取值范围.(3)若函数y=g(x)的图象与函数y=f(x)的图象关于x轴对称,求y=g(x)的解析式.设f(x)=log a x(a>0,且a≠1).由题意,f(9)=log a9=2,故a2=9,解得a=3或a=-3.又因为a>0,所以a=3.故f(x)=log3x.(2)因为3>1,所以当x∈(0,1)时,f(x)<0,即f(x)的取值范围为(-∞,0).g1(3)因为函数y=g(x)的图象与函数y=log3x的图象关于x轴对称,所以g(x)=lo x.3能力提升1.函数y=log a(x+2)+1(a>0,且a≠1)的图象过定点( )A.(1,2)B.(2,1)C.(-2,1)D.(-1,1)x+2=1,得x=-1,此时y=1.2.若函数f (x )=log 2x 的反函数为y=g (x ),且g (a )=,则a=( )14A.2 B.-2 C. D.-1212,得g (x )=2x .∵g (a )=,∴2a =,∴a=-2.14143.若函数f (x )=log 2(x 2-ax-3a )在区间(-∞,-2]上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A.(-∞,4)B.(-4,4]C.(-∞,4)∪[2,+∞)D.[-4,4)t (x )=x 2-ax-3a ,则由函数f (x )=log 2t 在区间(-∞,-2]上是减函数,可得函数t (x )在区间(-∞,-2]上是减函数,且t (-2)>0,所以有-4≤a<4,故选D .4.已知函数f (x )=a x +log a (x+1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值等于( )A. B.2 C.3D.1213y=a x 与y=log a (x+1)在[0,1]上的单调性相同,所以f (x )在[0,1]上的最大值与最小值之和为f (0)+f (1)=(a 0+log a 1)+(a 1+log a 2)=a ,整理得1+a+log a 2=a ,即log a 2=-1,解得a=.故选A .125.已知a=log 23.6,b=log 43.2,c=log 43.6,则a ,b ,c 的大小关系为 .a==2log 43.6=log 43.62,又函数y=log 4x 在区间(0,+∞)上是增函数,3.62>3.6>3.2,log 43.6log 42∴log 43.62>log 43.6>log 43.2,∴a>c>b.6.已知a>0且a ≠1,则函数y=a x 与y=log a (-x )在同一直角坐标系中的图象只能是下图中的 (填序号).方法一)首先,曲线y=a x 位于x 轴上方,y=log a (-x )位于y 轴左侧,从而排除①③.其次,从单调性考虑,y=a x 与y=log a (-x )的增减性正好相反,又可排除④.故只有②满足条件.(方法二)若0<a<1,则曲线y=a x 下降且过点(0,1),而曲线y=log a (-x )上升且过点(-1,0),所有选项均不符合这些条件.若a>1,则曲线y=a x 上升且过点(0,1),而曲线y=log a (-x )下降且过点(-1,0),只有②满足条件.(方法三)如果注意到y=log a (-x )的图象关于y 轴的对称图象为y=log a x 的图象,又y=log a x 与y=a x 互为反函数(两者图象关于直线y=x 对称),则可直接选②.7.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,则满足f (x )>0的x 的取值范围是 .f (x )的解析式为f (x )=其图象如右图所示.{lg x ,x >0,0,x =0,-lg (-x ),x <0,由函数图象可得不等式f (x )>0时,x 的取值范围为(-1,0)∪(1,+∞).-1,0)∪(1,+∞)8.设函数f (x )=ln(ax 2+2x+a )的定义域为M.(1)若1∉M ,2∈M ,求实数a 的取值范围;(2)若M=R ,求实数a 的取值范围.由题意M={x|ax 2+2x+a>0}.由1∉M ,2∈M 可得{a ×12+2×1+a ≤0,a ×22+2×2+a >0,化简得解得-<a ≤-1.{2a +2≤0,5a +4>0,45所以a 的取值范围为.(-45,-1](2)由M=R 可得ax 2+2x+a>0恒成立.当a=0时,不等式可化为2x>0,解得x>0,显然不合题意;当a ≠0时,由二次函数的图象可知Δ=22-4×a×a<0,且a>0,即化简得解得a>1.{4-4a 2<0,a >0,{a 2>1,a >0,所以a 的取值范围为(1,+∞).9.已知函数f (x )=log 2(a 为常数)是奇函数.1+ax x -1(1)求a 的值与函数f (x )的定义域;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 2(x-1)>m 恒成立,求实数m 的取值范围.∵函数f (x )=log 2是奇函数,1+axx -1∴f (-x )=-f (x ).∴log 2=-log 2.1-ax -x -11+ax x -1即log 2=log 2,∴a=1.ax -1x +1x -11+ax 令>0,解得x<-1或x>1.1+x x -1所以函数的定义域为{x|x<-1或x>1}.(2)f (x )+log 2(x-1)=log 2(1+x ),当x>1时,x+1>2,∴log 2(1+x )>log 22=1.∵x ∈(1,+∞),f (x )+log 2(x-1)>m 恒成立,∴m ≤1.故m 的取值范围是(-∞,1].。
2.2.2对数函数及其性质重难点题型【举一反三系列】【知识点1 对数函数的定义】1.对数函数的概念一般地,把函数y=log a x(a>0,且a≠1)叫做对数函数,其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞).2.两种特殊的对数函数(1)常用对数函数:以10为底的对数函数x y lg =. (2)自然对数函数:以无理数e 为底的对数函数x y ln =. 【知识点2 对数函数的图象与性质】 对数函数的图象与性质列表如下:温馨提示:掌握对数函数的图象和性质,其关键是理解图象的特征,利用几何直观掌握函数的性质. 【知识点3 反函数】在指数函数)10(≠>=a a a y x ,中,x 是自变量,y 是x 的函数,其定义域是R ,值域是(0,+∞);在对数函数)1,0(log ≠>=a a y x a 中,y 是自变量,x 是y 的函数,其定义域是R ,值域是(0,+∞), 像这样的两个函数叫作互为反函数.【考点1 对数函数的概念】【例1】(2019秋•林芝县校级月考)下列函数是对数函数的是()A.y=log3(x+1)B.y=log a(2x)(a>0,且a≠1)C.y=lnxD.【变式1-1】给出下列函数:①y=x2;②y=log3(x﹣1);③y=log x+1x;④y=logπx.其中是对数函数的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【变式1-2】下列函数表达式中,是对数函数的有()①y=log x2;②y=log a x(a∈R)③y=log8x;④y=lnx⑤y=log x(x+2);⑥y=2log4x⑦y=log2(x+1)A.1个B.2个C.3个D.4个【变式1-3】下列函数中,是对数函数的个数为()①y=log a x2(a>0,且a≠1);②y=log2x﹣1;③y=2log8x;④y=log x a(x>0,且x≠1);⑤y=log5x;⑥y=log a x(a>0,a≠1)A.1B.2C.3D.4【考点2 利用对数函数的性质比较大小】【例2】(2019秋•福田区校级月考)设,则a,b,c的大小关系是()A.a<b<c B.b<c<a C.a<c<b D.c<b<a【变式2-1】(2019秋•天山区校级月考)已知正实数a,b,c满足log a2=2,log3b=,c6=7,则a,b,c的大小关系是()A.a<b<c B.a<c<b C.c<b<a D.c<a<b【变式2-2】(2019秋•沙坪坝区校级月考)已知a=log30.3,b=30.3,c=0.30.2,则()A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.b<c<a【变式2-3】(2019•西湖区校级模拟)下列关系式中,成立的是()A.B.C.D.【考点3 与对数函数有关的函数图象识别】【例3】(2018秋•合阳县期末)已知a>0,b>0,且ab=1,a≠1,则函数f(x)=a x与函数g(x)=﹣log b x在同一坐标系中的图象可能是()A.B.C.D.【变式3-1】(2019•西湖区校级模拟)若当x∈R时,函数f(x)=a|x|始终满足0<|f(x)|≤1,则函数y=log a||的图象大致为()A.B.C.D.【变式3-2】(2018秋•船营区校级月考)函数f(x)=的图象可能是()A.B.C.D.【变式3-3】(2019秋•洛南县期末)函数y=|lg(x+1)|的图象是()A.B.C.D.【考点4 对数函数图象过定点问题】【例4】(2018秋•赣州期中)函数y=log a(x﹣1)+log a(x+1)(a>0且a≠1)的图象必过定点()A.()B.(0,﹣)C.()D.()【变式4-1】(2019秋•水富县校级月考)已知函数y=3+log a(2x+3)(a>0,a≠1)的图象必经过定点P,则P点坐标是()A.(1,3)B.(﹣,4)C.(﹣1,3)D.(﹣1,4)【变式4-2】(2018秋•烟台期中)函数y=log a(x+2)+a x+1+2(a>0,且a≠1)的图象必经过的点是()A.(0,2)B.(2,2)C.(﹣1,2)D.(﹣1,3)【变式4-3】(2019秋•赣州期末)已知a>0,a≠1,则f(x)=log a的图象恒过点()A.(1,0)B.(﹣2,0)C.(﹣1,0)D.(1,4)【考点5 有关对数函数奇偶性问题】【例5】(2018•肇庆二模)已知f(x)=lg(10+x)+lg(10﹣x),则f(x)是()A.f(x)是奇函数,且在(0,10)是增函数B.f(x)是偶函数,且在(0,10)是增函数C.f(x)是奇函数,且在(0,10)是减函数D.f(x)是偶函数,且在(0,10)是减函数【变式5-1】(2019秋•南充期末)已知函数f(x)=log a(x﹣m)的图象过点(4,0)和(7,1),则f (x)在定义域上是()A.增函数B.减函数C.奇函数D.偶函数【变式5-2】(2019秋•新宁县校级期中)对于函数,下列说法正确的是()A.f(x)是奇函数B.f(x)是偶函数C.f(x)是非奇非偶函数D.f(x)既是奇函数又是偶函数【变式5-3】(2016春•石家庄校级月考)函数f(x)=ln(1+2x),g(x)=ln(1﹣2x),则f(x)+g(x)为()A.奇函数B.偶函数C.既不是奇函数又不是偶函数D.既是奇函数又是偶函数【考点6 与对数函数有关的定义域问题】【例6】(2018秋•肇庆期末)函数y=的定义域为()A.(1,+∞)B.[1,+∞)C.(1,2)∪(2,+∞)D.(1,2)∪[3,+∞)【变式6-1】(2019•西湖区校级模拟)函数的定义域是()A.B.C.D.【变式6-2】(2018秋•宜宾期末)函数y=的定义域是()A.(,+∞)B.(,1]C.(﹣∞,1]D.[1,+∞)【变式6-3】(2018春•连城县校级月考)函数y=的定义域是()A.[1,+∞)B.(,+∞)C.(1,+∞)D.(,1]【考点7 与对数函数有关的值域问题】【例7】(2019秋•南昌校级期中)函数y=log4(2x+3﹣x2)值域为.【变式7-1】(2019春•赣榆区校级月考)函数的值域为.【变式7-2】(2019秋•九原区校级期末)函数y=(x)2﹣x2+5 在2≤x≤4时的值域为.【变式7-3】(2019秋•松江区期末)函数的值域为.【考点8 与对数函数有关的最值问题】【例8】(2019秋•离石区校级月考)设x≥0,y≥0且x+2y=,则函数u=log0.5(8xy+4y2+1)的最大值为.【变式8-1】(2019秋•田阳县校级月考)函数f(x)=log a(x+1)在[0,3]上的最大值与最小值的差为2,则a的值为.【变式8-2】(2019春•天津期末)若函数y=log a(x2﹣ax+1)有最小值,则a的取值范围是.【变式8-3】(2019秋•会宁县校级期中)已知函数f(x)=2+log3x,x∈[1,9],函数y=[f(x)]2+f(x2)的最大值为.【考点9 与对数函数的单调性有关的问题】【例9】(2019春•吉林期末)已知函数f(x)=log a(x+3)﹣log a(3﹣x),a>0且a≠1.(1)求函数f(x)的定义域;(2)判断并证明函数f(x)的奇偶性;(3)若a>1,指出函数的单调性,并求函数f(x)在区间[0,1]上的最大值.【变式9-1】(2018秋•南岗区校级期中)已知f(x)=log a(a>0,且a≠1,m≠﹣1)是定义在区间(﹣1,1)上的奇函数,(1)求f(0)的值和实数m的值;(2)判断函数f(x)在区间(﹣1,1)上的单调性,并说明理由;(3)若f()>0且f(b﹣2)+f(2b﹣2)>0成立,求实数b的取值范围.【变式9-2】(2019秋•番禺区校级期中)已知函数.(1)求函数的定义域.(2)讨论函数f(x)的奇偶性.(3)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明.【变式9-3】(2019秋•荔湾区校级期末)已知函数f(x)=log3(1+x)﹣log3(1﹣x).(1)求函数f(x)定义域,并判断f(x)的奇偶性.(2)判断函数f(x)在定义域内的单调性,并用单调性定义证明你的结论.(3)解关于x的不等式f(1﹣x)+f(1﹣x2)>0.2.2.2对数函数及其性质重难点题型【举一反三系列】【知识点1 对数函数的定义】 1.对数函数的概念一般地,把函数y =log a x (a >0,且a ≠1)叫做对数函数,其中x 是自变量,函数的定义域是(0,+∞). 2.两种特殊的对数函数(1)常用对数函数:以10为底的对数函数x y lg =. (2)自然对数函数:以无理数e 为底的对数函数x y ln =. 【知识点2 对数函数的图象与性质】对数函数的图象与性质列表如下:温馨提示:掌握对数函数的图象和性质,其关键是理解图象的特征,利用几何直观掌握函数的性质. 【知识点3 反函数】在指数函数)10(≠>=a a a y x ,中,x 是自变量,y 是x 的函数,其定义域是R ,值域是(0,+∞);在对数函数)1,0(log ≠>=a a y x a 中,y 是自变量,x 是y 的函数,其定义域是R ,值域是(0,+∞), 像这样的两个函数叫作互为反函数.【考点1 对数函数的概念】【例1】(2019秋•林芝县校级月考)下列函数是对数函数的是( ) A .y =log 3(x +1)B.y=log a(2x)(a>0,且a≠1)C.y=lnxD.【分析】根据对数函数的定义即可得出.【答案】解:根据对数函数的定义可得:只有y=lnx为对数函数.故选:C.【点睛】本题考查了对数函数的定义,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.【变式1-1】给出下列函数:①y=x2;②y=log3(x﹣1);③y=log x+1x;④y=logπx.其中是对数函数的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】由对数函数的定义依次判断即可.【答案】解:①y=x2的真数为x2,故不是对数函数;②y=log3(x﹣1)的真数为x﹣1,故不是对数函数;③y=log x+1x的底数为x+1,故不是对数函数;④y=logπx是对数函数;故选:A.【点睛】本题考查了对数函数的定义的应用.【变式1-2】下列函数表达式中,是对数函数的有()①y=log x2;②y=log a x(a∈R)③y=log8x;④y=lnx⑤y=log x(x+2);⑥y=2log4x⑦y=log2(x+1)A.1个B.2个C.3个D.4个【分析】根据对数函数的定义,y=log a x(a>0,且a≠1),逐一分析给定函数是否为指数函数,可得结论.【答案】解:①y=log x2不是对数函数;②y=log a x(a∈R)不是对数函数;③y=log8x是对数函数;④y=lnx是对数函数;⑤y=log x(x+2)不是对数函数;⑥y=2log4x不是对数函数;⑦y=log2(x+1)不是对数函数;综上所述,对数函数有2个,故选:B.【点睛】本题考查的知识点是对数函数的定义,熟练掌握对数函数的定义,是解答的关键.【变式1-3】下列函数中,是对数函数的个数为()①y=log a x2(a>0,且a≠1);②y=log2x﹣1;③y=2log8x;④y=log x a(x>0,且x≠1);⑤y=log5x;⑥y=log a x(a>0,a≠1)A.1B.2C.3D.4【分析】根据对数函数的定义进行判断即可.【答案】解:①y=log a x2(a>0,且a≠1),真数不是变量x,不是对数函数;②y=log2x﹣1,不是对数函数;③y=2log8x;系数不是1,不是对数函数④y=log x a(x>0,且x≠1),底数不是常数,不是对数函数;⑤y=log5x,满足对数函数的定义,是对数函数;⑥y=log a x(a>0,a≠1)满足对数函数的定义,是对数函数,故是对数函数的有⑤⑥,共有2个,故选:B.【点睛】本题主要考查函数概念的判断,根据对数函数的定义是解决本题的关键.【考点2 利用对数函数的性质比较大小】【例2】(2019秋•福田区校级月考)设,则a,b,c的大小关系是()A.a<b<c B.b<c<a C.a<c<b D.c<b<a【分析】根据对数的换底公式可得出,从而可得出2<log420<log315,且可得出,这样即可得出a,b,c的大小关系.【答案】解:,,,且log54>log53>0,∴,∴2=log416<log420<log315,∴a<c<b.故选:C.【点睛】考查对数的换底公式,以及指数函数和对数函数的单调性,增函数的定义,不等式的性质.【变式2-1】(2019秋•天山区校级月考)已知正实数a,b,c满足log a2=2,log3b=,c6=7,则a,b,c的大小关系是()A.a<b<c B.a<c<b C.c<b<a D.c<a<b【分析】根据条件可得出,从而得出a6=8,b6=9且c6=7,a,b,c都是正数,这样即可得出a,b,c的大小关系.【答案】解:∵log a2=2,log3b=,c6=7,∴∴a6=8,b6=9,c6=7,且a,b,c都是正数,∴c<a<b故选:C.【点睛】考查对数的定义,对数与指数的互化,以及指数的运算,幂函数的单调性.【变式2-2】(2019秋•沙坪坝区校级月考)已知a=log30.3,b=30.3,c=0.30.2,则()A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.b<c<a【分析】容易得出,从而可得出a,b,c的大小关系.【答案】解:∵log30.3<log31=0,30.3>30=1,0<0.30.2<0.30=1∴a<c<b.故选:B.【点睛】考查对数函数、指数函数的单调性,以及增函数、减函数的定义.【变式2-3】(2019•西湖区校级模拟)下列关系式中,成立的是()A.B.C.D.【分析】容易得出,从而可得出正确的选项.【答案】解:∵log34>log33=1,0<0.31.7<0.30=1,log0.310<log0.31=0,∴.故选:A.【点睛】考查对数函数和指数函数的单调性,增函数和减函数的定义.【考点3 与对数函数有关的函数图象识别】【例3】(2018秋•合阳县期末)已知a>0,b>0,且ab=1,a≠1,则函数f(x)=a x与函数g(x)=﹣log b x在同一坐标系中的图象可能是()A.B.C.D.【分析】根据a与b的正负,利用指数函数与对数函数的性质判断即可确定出其图象.【答案】解:∵a>0,b>0,且ab=1,a≠1,∴函数f(x)=a x与函数g(x)=﹣log b x在同一坐标系中的图象可能是,故选:B.【点睛】此题考查了指数函数与对数函数的图象,熟练掌握指数、对数函数的图象与性质是解本题的关键.【变式3-1】(2019•西湖区校级模拟)若当x∈R时,函数f(x)=a|x|始终满足0<|f(x)|≤1,则函数y=log a||的图象大致为()A.B.C.D.【分析】由于当x∈R时,函数f(x)=a|x|始终满足0<|f(x)|≤1,利用指数函数的图象和性质可得0<a<1.先画出函数y=log a|x|的图象,此函数是偶函数,当x>0时,即为y=log a x,而函数y=log a||=﹣log a|x|,即可得出图象.【答案】解:∵当x∈R时,函数f(x)=a|x|始终满足0<|f(x)|≤1.因此,必有0<a<1.先画出函数y=log a|x|的图象:红颜色的图象.而函数y=log a||=﹣log a|x|,其图象如黑颜色的图象.故选:B.【变式3-2】(2018秋•船营区校级月考)函数f(x)=的图象可能是()A.B.C.D.【分析】先求出函数的定义域,再判断函数为奇函数,即图象关于原点对称,故可以排除BC,再根据函数值域,可排除D.【答案】解:∵f(x)=,∴函数定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),∵,∴函数f(x)为奇函数,图象关于原点对称,故排除B、C,∵当0<x<1时,lnx<0,∴f(x)=<0,x∈(0,1)故排除D.故选:A.【点睛】本题主要考查了绝对值函数以及函数的值域、奇偶性和单调性,属于基础题.【变式3-3】(2019秋•洛南县期末)函数y=|lg(x+1)|的图象是()A.B.C.D.【分析】本题研究一个对数型函数的图象特征,函数y=|lg(x+1)|的图象可由函数y=lg(x+1)的图象将X轴下方的部分翻折到X轴上部而得到,故首先要研究清楚函数y=lg(x+1)的图象,由图象特征选出正确选项【答案】解:由于函数y=lg(x+1)的图象可由函数y=lgx的图象左移一个单位而得到,函数y=lgx的图象与X轴的交点是(1,0),故函数y=lg(x+1)的图象与X轴的交点是(0,0),即函数y=|lg(x+1)|的图象与X轴的公共点是(0,0),考察四个选项中的图象只有A选项符合题意故选:A.【点睛】本题考查对数函数的图象与性质,解答本题关键是掌握住对数型函数的图象图象的变化规律,由这些规律得出函数y=|lg(x+1)|的图象的特征,再由这些特征判断出函数图象应该是四个选项中的那一个【考点4 对数函数图象过定点问题】【例4】(2018秋•赣州期中)函数y=log a(x﹣1)+log a(x+1)(a>0且a≠1)的图象必过定点()A.()B.(0,﹣)C.()D.()【分析】根据对数函数的性质求出定点的坐标即可.【答案】解:y=log a(x﹣1)+log a(x+1)=log a(x2﹣1),令x2﹣1=1,解得:x=±,而x﹣1>0,解得:x>1,故x=,故函数的图象过(,0),故选:C.【点睛】本题考查了对数函数的性质,考查特殊值问题,是一道基础题.【变式4-1】(2019秋•水富县校级月考)已知函数y=3+log a(2x+3)(a>0,a≠1)的图象必经过定点P,则P点坐标是()A.(1,3)B.(﹣,4)C.(﹣1,3)D.(﹣1,4)【分析】令2x+3=1,求得x的值,从而求得P点的坐标.【答案】解:令2x+3=1,可得x=﹣1,此时y=3.即函数y=3+log a(2x+3)(a>0,a≠1))的图象必经过定点P的坐标为(﹣1,3).故选:C.【点睛】本题主要考查对数函数的单调性和特殊点,属于基础题.【变式4-2】(2018秋•烟台期中)函数y=log a(x+2)+a x+1+2(a>0,且a≠1)的图象必经过的点是()A.(0,2)B.(2,2)C.(﹣1,2)D.(﹣1,3)【分析】根据log a1=0,a0=1,求出定点的坐标即可.【答案】解:令x+2=1,解得:x=﹣1,故y=0+1+2=3,故图象过(﹣1,3),故选:D.【点睛】本题考查了对数函数,指数函数的性质,根据log a1=0,a0=1是解题的关键.【变式4-3】(2019秋•赣州期末)已知a>0,a≠1,则f(x)=log a的图象恒过点()A.(1,0)B.(﹣2,0)C.(﹣1,0)D.(1,4)【分析】令=1,解得x=﹣2,y=0,进而得到f(x)=log a的图象恒过点的坐标.【答案】解:令=1,解得:x=﹣2,故f(﹣2)=log a1=0恒成立,即f(x)=log a的图象恒过点(﹣2,0),故选:B.【点睛】本题考查的知识点是对数函数的图象和性质,熟练掌握对数函数的图象和性质,是解答的关键.【考点5 有关对数函数奇偶性问题】【例5】(2018•肇庆二模)已知f(x)=lg(10+x)+lg(10﹣x),则f(x)是()A.f(x)是奇函数,且在(0,10)是增函数B.f(x)是偶函数,且在(0,10)是增函数C.f(x)是奇函数,且在(0,10)是减函数D.f(x)是偶函数,且在(0,10)是减函数【分析】求出函数的定义域,根据函数奇偶性的定义以及复合函数的单调性判断即可.【答案】解:由得:x∈(﹣10,10),故函数f(x)的定义域为(﹣10,10),关于原点对称,又由f(﹣x)=lg(10﹣x)+lg(10+x)=f(x),故函数f(x)为偶函数,而f(x)=lg(10+x)+lg(10﹣x)=lg(100﹣x2),y=100﹣x2在(0,10)递减,y=lgx在(0,10)递增,故函数f(x)在(0,10)递减,故选:D.【点睛】本题考查了函数的单调性和函数的奇偶性问题,考查转化思想,是一道基础题.【变式5-1】(2019秋•南充期末)已知函数f(x)=log a(x﹣m)的图象过点(4,0)和(7,1),则f (x)在定义域上是()A.增函数B.减函数C.奇函数D.偶函数【分析】把(4,0)和(7,1)代入f(x)列出方程组解出a,m,根据对数函数的性质判断.【答案】解:∵f(x)的图象过点(4,0)和(7,1),∴,解得.∴f(x)=log4(x﹣3).∴f(x)是增函数.∵f(x)的定义域是(3,+∞),不关于原点对称.∴f(x)为非奇非偶函数.故选:A.【点睛】本题考查了对数函数的性质,属于基础题.【变式5-2】(2019秋•新宁县校级期中)对于函数,下列说法正确的是()A.f(x)是奇函数B.f(x)是偶函数C.f(x)是非奇非偶函数D.f(x)既是奇函数又是偶函数【分析】根据函数奇偶性的定义判断函数的奇偶性即可.【答案】解:由>0,解得:﹣1<x<1,故函数f(x)的定义域是(﹣1,1),关于原点对称,而f(﹣x)=log2=﹣log2=﹣f(x),故f(x)是奇函数,故选:A.【点睛】本题考查了函数的奇偶性问题,是一道基础题.【变式5-3】(2016春•石家庄校级月考)函数f(x)=ln(1+2x),g(x)=ln(1﹣2x),则f(x)+g(x)为()A.奇函数B.偶函数C.既不是奇函数又不是偶函数D.既是奇函数又是偶函数【分析】首先令h(x)=f(x)+g(x),求出h(x)的定义域,而后用函数奇偶性定义求证.【答案】解:令h(x)=f(x)+g(x)=ln(2x+1)+ln(1﹣2x)由得:﹣<x<,h(x)定义域为(﹣,),∴h(﹣x)=ln(1﹣2x)+ln(1+2x)=h(x),所以,h(x)为偶函数.故选:B.【点睛】本题主要考查了奇偶函数的定义域要求,以及函数奇偶性定义,属基础题.【考点6 与对数函数有关的定义域问题】【例6】(2018秋•肇庆期末)函数y=的定义域为()A.(1,+∞)B.[1,+∞)C.(1,2)∪(2,+∞)D.(1,2)∪[3,+∞)【分析】根据分式的分母不为0,对数的真数大于0,建立关系式,解之即可.【答案】解:要使函数有意义则解得x>1且x≠2∴函数的定义域为(1,2)∪(2,+∞)故选:C.【点睛】本题考查函数定义域的求解,属基础题,做这类题目的关键是找对自变量的限制条件.【变式6-1】(2019•西湖区校级模拟)函数的定义域是()A.B.C.D.【分析】由函数的解析式列出不等式进行求解即可.【答案】解:由题意得,,解得x>,则函数的定义域是,故选:C.【点睛】本题考查了函数的定义域的求法,属于基础题.【变式6-2】(2018秋•宜宾期末)函数y=的定义域是()A.(,+∞)B.(,1]C.(﹣∞,1]D.[1,+∞)【分析】首先由根式有意义得到log0.5(4x﹣3)≥0,然后求解对数不等式得到原函数的定义域.【答案】解:要使原函数有意义,则log0.5(4x﹣3)≥0,即0<4x﹣3≤1,解得.所以原函数的定义域为(].故选:B.【点睛】本题考查了对数函数定义域,训练了对数不等式的解法,是基础的计算题.【变式6-3】(2018春•连城县校级月考)函数y=的定义域是()A.[1,+∞)B.(,+∞)C.(1,+∞)D.(,1]【分析】利用对数的性质求解.【答案】解:函数y=的定义域满足:,解得.故选:D.【点睛】本题考查对数函数的定义域的求法,解题时要注意对数性质的灵活运用,是基础题.【考点7 与对数函数有关的值域问题】【例7】(2019秋•南昌校级期中)函数y=log4(2x+3﹣x2)值域为.【分析】运用复合函数的单调性分析函数最值,再通过配方求得值域.【答案】解:设u(x)=2x+3﹣x2=﹣(x﹣1)2+4,当x=1时,u(x)取得最大值4,∵函数y=log4x为(0,+∞)上的增函数,∴当u(x)取得最大值时,原函数取得最大值,即y max=log4u(x)max=log44=1,因此,函数y=log4(2x+3﹣x2)的值域为(﹣∞,1],故填:(﹣∞,1].【点睛】本题主要考查了函数值域的求法,涉及对数函数的单调性,用到配方法和二次函数的性质,属于基础题.【变式7-1】(2019春•赣榆区校级月考)函数的值域为.【分析】先将原函数y=log0.5(x2+x+)转化为两个基本函数令t=x2+x+=(x+)2+,y=log0.5t 的,再用复合函数的单调性求解.【答案】解:令t=x2+x+=(x+)2+∈[,+∞],∵函数y=log0.5t的在定义域上是减函数,∴y∈(﹣∞,2];故答案为(﹣∞,2].【点睛】本题主要考查用复合函数的单调性来求函数的值域,本题关键是求出二次函数的值域,属于基础题.【变式7-2】(2019秋•九原区校级期末)函数y=(x)2﹣x2+5 在2≤x≤4时的值域为.【分析】利用换元法,令t=由2≤x≤4 可得﹣1≤t≤﹣,由题意可得y==(t﹣1)2+4,又因为函数在[﹣1,﹣]单调递减,从而可求函数的值域.【答案】解:令t=,因为2≤x≤4,所以﹣1≤t≤﹣,则y==(t﹣1)2+4,又因为函数在[﹣1,﹣]单调递减,当t=﹣是函数有最小值,当t=﹣1时函数有最大值8;故答案为:{y|}【点睛】本题主要考查了对数的运算性质,换元法的应用,二次函数性质的应用及函数的单调性的应用,属于基础知识的简单综合试题.【变式7-3】(2019秋•松江区期末)函数的值域为.【分析】由函数的解析式可得,当x<1时,f(x)>;当x≥1时,f(x)≥0,综上可得f(x)的值域.【答案】解:由于函数,故当x<1时,f(x)=>.当x≥1时,f(x)=log2x≥log21=0.综上可得,f(x)≥0,故函数的值域为[0,+∞),故答案为[0,+∞).【点睛】本题主要考查求函数的值域,指数函数、对数函数的单调性的应用,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.【考点8 与对数函数有关的最值问题】【例8】(2019秋•离石区校级月考)设x≥0,y≥0且x+2y=,则函数u=log0.5(8xy+4y2+1)的最大值为.【分析】由已知中x≥0,y≥0且x+2y=,可得y∈[0,],8xy+4y2+1=﹣12y2+8y+1,结合二次函数的图象和性质及对数函数的图象和性质,可得答案.【答案】解:∵x+2y=,∴x=﹣2y,由x≥0,y≥0,可得y∈[0,],则8xy+4y2+1=﹣12y2+8y+1,令t=﹣12y2+8y+1,当y∈[0,]时,t∈[1,],又由u=log0.5t为减函数,故当t=1时函数u=log0.5(8xy+4y2+1)的最大值为0,故答案为:0.【点睛】本题考查的知识点是对数函数的值域和最值,其中熟练掌握对数函数的图象和性质是解答的关键.【变式8-1】(2019秋•田阳县校级月考)函数f(x)=log a(x+1)在[0,3]上的最大值与最小值的差为2,则a的值为.【分析】对a分a>1与0<a<1两类讨论,利用函数的单调性即可.【答案】解:若a>1,f(x)=log a(x+1)在[0,3]上单调递增,∴f(x)max=log a4=2log a2,f(x)min=log a1=0,∵f(x)max﹣f(x)min=2,∴2log a2﹣0=2,∴log a2=1,故a=2;若0<a<1,f(x)=log a(x+1)在[0,3]上单调递减,同理可得a=.故答案为:2或.【点睛】本题考查对数函数的单调性与最值,考查分类讨论思想,属于中档题.【变式8-2】(2019春•天津期末)若函数y=log a(x2﹣ax+1)有最小值,则a的取值范围是.【分析】先根据复合函数的单调性确定函数g(x)=x2﹣ax+1的单调性,进而分a>1和0<a<1两种情况讨论:①当a>1时,考虑对数函数的图象与性质得到x2﹣ax+1的函数值恒为正;②当0<a<1时,△=a2﹣4<0恒成立,x2﹣ax+1没有最大值,从而不能使得函数y=log a(x2﹣ax+1)有最小值.最后取这两种情形的并集即可.【答案】解:令g(x)=x2﹣ax+1(a>0,且a≠1),①当a>1时,y=log a x在R+上单调递增,∴要使y=log a(x2﹣ax+1)有最小值,必须g(x)min>0,∴△<0,解得﹣2<a<2∴1<a<2;②当0<a<1时,g(x)=x2﹣ax+1没有最大值,从而不能使得函数y=log a(x2﹣ax+1)有最小值,不符合题意.综上所述:1<a<2;故答案为:1<a<2.【点睛】本题考查对数函数的值域最值,着重考查复合函数的单调性,突出分类讨论与转化思想的考查,是中档题.【变式8-3】(2019秋•会宁县校级期中)已知函数f(x)=2+log3x,x∈[1,9],函数y=[f(x)]2+f(x2)的最大值为.【分析】根据f(x)的定义域为[1,9]先求出y=[f(x)]2+f(x2)的定义域为[1,3],然后利用二次函数的最值再求函数g(x)=[f(x)]2+f(x2)=(2+log3x)2+(2+log3x2)=(log3x+3)2﹣3的最大值.【答案】解:由f(x)的定义域为[1,9]可得y=[f(x)]2+f(x2)的定义域为[1,3],又g(x)=(2+log3x)2+(2+log3x2)=(log3x+3)2﹣3,∵1≤x≤3,∴0≤log3x≤1.∴当x=3时,g(x)有最大值13.故答案为:13【点睛】根据f(x)的定义域,先求出g(x)的定义域是正确解题的关键步骤,属于易错题.【考点9 与对数函数的单调性有关的问题】【例9】(2019春•吉林期末)已知函数f(x)=log a(x+3)﹣log a(3﹣x),a>0且a≠1.(1)求函数f(x)的定义域;(2)判断并证明函数f(x)的奇偶性;(3)若a>1,指出函数的单调性,并求函数f(x)在区间[0,1]上的最大值.【分析】(1)由题意可得,从而求定义域;(2)可判断函数f(x)是奇函数,再证明如下;(3)当a>1时,由复合函数的单调性及四则运算可得f(x)为增函数,从而求最值.【答案】解:(1)由题意知,;解得,﹣3<x<3;故函数f(x)的定义域为(﹣3,3);(2)函数f(x)是奇函数,证明如下,函数f(x)的定义域(﹣3,3)关于原点对称;则f(﹣x)=log a(﹣x+3)﹣log a(3+x)=﹣f(x),故函数f(x)是奇函数.(3)当a>1时,由复合函数的单调性及四则运算可得,f(x)=log a(x+3)﹣log a(3﹣x)为增函数,则函数f(x)在区间[0,1]上单调递增,故f max(x)=f(1)=log a2.【点睛】本题考查了函数的定义域,奇偶性,单调性,最值的判断与应用,属于基础题.【变式9-1】(2018秋•南岗区校级期中)已知f(x)=log a(a>0,且a≠1,m≠﹣1)是定义在区间(﹣1,1)上的奇函数,(1)求f(0)的值和实数m的值;(2)判断函数f(x)在区间(﹣1,1)上的单调性,并说明理由;(3)若f()>0且f(b﹣2)+f(2b﹣2)>0成立,求实数b的取值范围.【分析】(1)根据奇函数的特性,可得f(0)=0,再由f(﹣x)=﹣f(x),m≠﹣1,可得实数m的值;(2)结合对数函数的图象和性质,及复合函数同增异减的原则,可得函数f(x)在区间(﹣1,1)上的单调性;(3)由f()>0,可得函数f(x)在区间(﹣1,1)上的单调递增,结合函数的定义域和奇偶性,解不等式,可得实数b的取值范围.【答案】解:(1)∵f(x)=log a(a>0,且a≠1,m≠﹣1)是定义在区间(﹣1,1)上的奇函数,∴f(0)=0,且f(﹣x)=﹣f(x),即=﹣,即+==log a1=0,故m2=1,又∵m≠﹣1,故m=1,(2)由(1)得f(x)==,令t=,则t在区间(﹣1,1)上单调递减,当0<a<1时,y=log a t为减函数,此时函数f(x)在区间(﹣1,1)上的单调递增;当a>1时,y=log a t为增函数,此时函数f(x)在区间(﹣1,1)上的单调递减;(3)若f()=>0,则0<a<1,由(1)得,函数f(x)在区间(﹣1,1)上的单调递增,若f(b﹣2)+f(2b﹣2)>0,则f(b﹣2)>﹣f(2b﹣2),则f(b﹣2)>f(2﹣2b),则﹣1<2﹣2b<b﹣2<1,解得:b∈(,)【点睛】本题考查的知识点是对数函数的图象与性质,难度不大,属于基础题.【变式9-2】(2019秋•番禺区校级期中)已知函数.(1)求函数的定义域.(2)讨论函数f(x)的奇偶性.(3)判断函数f(x)的单调性,并用定义证明.【分析】(1)解不等式得出x的范围,从而得出函数f(x)的定义域;(2)将﹣x代入函数f(x)的解析式,利用对数的运算性质得到f(﹣x)=﹣f(x),从而得出答案;(3)在区间(1,+∞)上任取x1>x2>1,作差f(x1)﹣f(x2),通过对数的运算性质以及对数函数的单调性得出差值f(x1)﹣f(x2)的符号,从而得出函数f(x)在区间(1,+∞)上的单调性,再利用同样的方法可得出函数f(x)在区间(﹣∞,1)上的单调性.【答案】解:(1),零和负数无对数,,可得x<﹣1或x>1,则定义域为(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞);(2)函数f(x)的定义域为(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞),关于原点对称,=,因此,函数f(x)为奇函数;(3)函数f(x)在区间(﹣∞,﹣1)和(1,+∞)上都是减函数,下面利用定义来证明.先利用定义证明函数f(x)在区间(1,+∞)上的单调性.任取x1>x2>1,则==,∵x1>x2>1,则x1x2+x2﹣x1﹣1<x1x2+x1﹣x2﹣1,此时,g a1=0,即f(x1)<f(x2),所以,函数f(x)在区间(1,+∞)上单调递减,同理可证函数f(x)在区间(﹣∞,﹣1)上也为减函数.【点睛】本题考察函数的定义域的求解,考察对数型函数的奇偶性与单调性的定义,关键在于利用定义来判断函数的基本性质,以及熟悉定义法判断函数基本性质的基本步骤,属于中等题.【变式9-3】(2019秋•荔湾区校级期末)已知函数f(x)=log3(1+x)﹣log3(1﹣x).(1)求函数f(x)定义域,并判断f(x)的奇偶性.(2)判断函数f(x)在定义域内的单调性,并用单调性定义证明你的结论.(3)解关于x的不等式f(1﹣x)+f(1﹣x2)>0.【分析】(1)根据对数函数的性质以及函数的定义域,根据函数的奇偶性的定义判断函数的奇偶性即可;(2)根据函数单调性的定义判断函数的单调性即可;(3)根据函数的单调性以及函数的奇偶性判断即可.【答案】解:(1)要使函数f(x)=log3(1+x)﹣log3(1﹣x)有意义,必须满足,解得:﹣1<x<1,∴函数f(x)的定义域是(﹣1,1),综上所述,结论是:函数f(x)的定义域是(﹣1,1).f(x)=log3(1+x)﹣log3(1﹣x)=log3().f(﹣x)=log3=﹣log3.∴f(x)为奇函数.(2)函数f(x)=log3(),在区间(﹣1,1)上任取两个不同的自变量x1,x2,且设x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)=log3,又(1+x1)(1﹣x2)﹣(1﹣x1)(1+x2)=2(x1﹣x2)<0,即(1+x1)(1﹣x2)<(1﹣x1)(1+x2),∵﹣1<x1<x2<1,∴1+x1>0,1﹣x2>0,∵(1+x1)(1﹣x2)>0,∴<1,∴log3<0,即f(x1)>f(x2),∴函数f(x)是定义域内的单调递增函数.(3)∵f(x)为奇函数,∴f(1﹣x)+f(1﹣x2)>0∴f(1﹣x)>f(x2﹣1),又∵f(x)在定义域上单调递增,∴1﹣x>x2﹣1,x2+x﹣2<0,即(x+2)(x﹣1)<0,∴﹣2<x<1,而,解得:0<x<,综上:0<x<1.【点睛】本题考查了函数的单调性、奇偶性问题,考查导数的应用以及转化思想,是一道中档题.。
更上一层楼基础·巩固·达标1.已知函数f(x)=lgxx +-11若.f(a)=b,则f(-a)的值为( ) A.b B.-b C.b 1 D.-b1 思路解析:∵f(x)=lg(xx +-11), ∴f(-x)=lg x x -+11=lg(x x +-11)-1=-lg x x +-11, ∴f(-a)=-f(a)=-b.答案:B2.若定义在区间(-1,0)内的函数f (x )=log 2a (x+1)满足f (x )>0,则a 的取值范围是( )A.(0,21)B.(0,1)C.(21,+∞) D.(0,+∞) 思路解析:∵-1<x<0,∴0<x+1<1.由f (x )=log 2a (x+1)>0,可得0<2a<1,即0<a<21.也可采用定量分析与特殊值代入相结合的方法求解.∵2a ≠1,∴a ≠21,可排除答案B 、D 项.再从A 项或C 项中任选一特殊值,又可排除其中一个答案.答案:A3.若函数y=f (x )的定义域为[21,2],则函数y=f (log 2x )的定义域为( ) A.[-1,1] B.[21,2] C.[1,2] D.[2,4] 思路解析:由题意得21≤log 2x ≤2,即log 22≤log 2x ≤log 24,解得2≤x ≤4. 答案:D4.已知函数y=log a (2-ax )在区间[0,1]上是x 的减函数,则a 的范围是( )A.(0,1)B.(1,2)C.(0,2)D.(2,+∞) 思路解析:令u=2-ax ,x ∈[0,1],∵a>0且a ≠1,∴u 是x 的减函数.又∵y=log a (2-ax )是减函数.∴y=log a u 是增函数.∴a>1.又∵2-ax>0,x ∈[0,1],∴a<2.∴1<a<2.答案:B5.某种细菌在培养过程中,每20分钟分裂一次(一个分裂为两个),经__________小时后,这种细菌可由1个分裂成512个( )A.1B.2C.3D.4思路解析:设分裂n 次后可由1个分裂成512个.则2n =512,∴n=log 2512=log 229=9.∴时间t=60920⨯=3 h. 答案:C6.已知0<x <y <a <1,则有( )A.log a (xy )<0B.0<log a (xy )<1C.1<log a (xy )<2D.log a (xy )>2思路解析:∵0<x <a <1,∴log a x >log 记分=1.又0<y <a <1,∴log a y >log 记分=1.∴log a x+log a y=log a (xy )>2.答案:D7.若函数f(x)=log a x (0<a<1)在区间[a,2a]上的最大值是最小值的3倍,则a 的值为( ) A.42 B.22 C.41 D.21 思路解析:∵0<a<1,∴f(x)=log a x 是单调减函数.从而有:f(a)=3f(2a)即log 记分=3log a (2a ),化简为(2a )3=a>0,解得a=42. 答案:A综合·应用·创新 8.函数y=log 2xx --312的定义域为_____________________. 思路解析:由x x --312>0可得21<x <3. 答案:(21,3) 9.若f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧+∞∈-∞∈],,1(,log ],1,(,)21(81x x x x 则满足f (x )=41的x 的值为________________. 思路解析:当x ≤1时,f (x )=(21)x ≥21,∴满足f (x )=41的x ∈(1,+∞),即log 81x=41.∴x=481=3. 答案:310.三个数60.7,0.76,log 0.76的大小关系为____________________.思路解析:∵60.7>60=1,0.76<0.70=1,∴60.7>1,0<0.76<1.又∵log 0.76<0,∴log 0.76<0.76<60.7.答案:log 0.76<0.76<60.7.11.函数f(x)=log 2(1+x -1)(x>8)的值域是___________________.思路解析:∵x>8∴1+x -1>2由于对数函数的底数2大于1,说明函数为增函数.所以f(x)>log 22=1,故函数的值域为(1,+∞).答案:(1,+∞)12.已知函数f (x )=11log --x mx a (a >0,且a ≠1)的图象关于原点对称.求m 的值.思路解析:根据已知条件,对于定义域内的一切x ,都有f (-x )=-f (x ),即f (-x )+f (x )=0,∴log a 11--+x mx +log a 11--x mx =0. 整理得log a 11222--x x m =0,∴11222--x x m =1,即(m 2-1)x 2=0. ∴m 2-1=0.∴m=1或m=-1.若m=1,11--x mx =-1,f (x )无意义, 则舍去m=1,∴m=-1.答案:m=-1。
高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作2.2.2 对数函数及其性质 第1课时 对数函数的图象及性质基础达标1.函数f (x )=11-x+lg(1+x )的定义域是 ( ).A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .(-∞,+∞)解析 要使函数有意义,须满足:⎩⎨⎧1-x ≠0,1+x >0,解之得x >-1且x ≠1.故其定义域为(-1,1)∪(1,+∞). 答案 C2.已知a >0且a ≠1,函数y =a x 与y =log a (-x )的图象可能是下图中的( ).解析 y =log a (-x )的图象与y =log a x 的图象关于y 轴对称. 又y =a x 与y =log a x 的单调性相同应选B. 答案 B3.已知log a 13>log b 13>0,则下列关系正确的是( ).A .0<b <a <1B .0<a <b <1C .1<b <aD .1<a <b解析 由log a 13>0,log b 13>0,可知a ,b ∈(0,1),又log a 13>log b 13作出图象如图所示,结合图象易知a >b ,∴0<b <a <1. 答案 A 4.函数f (x )=lg (4-x )x -3的定义域为________. 解析 由⎩⎨⎧4-x >0,x -3≠0,解得x <4,且x ≠3,所以定义域为{x |x <4,且x ≠3}.答案 {x |x <4,且x ≠3}5.若函数f (x )=a x (a >0且a ≠1)的反函数的图象过点(2,-1),则a =________. 解析 f (x )=a x 的反函数为g (x )=log a x ,图象过点(2,-1),∴-1=log a 2,∴a =12. 答案 12 6.已知函数y =log a2x +1x -1的图象恒过点P ,则点P 坐标为________. 解析 当2x +1x -1=1时,x =-2,所以恒过点(-2,0). 答案 (-2,0) 7.已知f (x )=log 3x .(1)作出这个函数的图象;(2)当0<a <2时, 利用图象判断是否有满足f (a )>f (2)的a 值. 解 (1)作出函数y =log 3x 的图象如图所示:(2)令f (x )=f (2),即log 3x =log 32,解得x =2.由如图所示的图象知:当0<a <2时, 恒有f (a )<f (2).故当0<a <2时,不存在满足f (a )>f (2)的a 值.能力提升8.函数f (x )=1+log 2x 与g (x )=21-x 在同一直角坐标系下的图象大致是( ).解析 由对数函数y =log 2x 过定点(1,0)可知, 函数f (x )=1+log 2x 的图象过定点(1,1),且是单调递增的.同理,函数g (x )=21-x 的图象过定点(1,1),并且是单调递减的.观察函数图象可得选项C 满足条件. 答案 C9.若定义在区间(-1,0)内的函数f (x )=log 2a (x +1)满足f (x )>0,则a 的取值范围是________.解析 当-1<x <0时,0<x +1<1, 又f (x )=log 2a (x +1)>0, ∴0<2a <1,则0<a <12. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1210.若函数f (x )为定义在R 上的奇函数,且x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg(x +1),求f (x )的表达式,并画出大致图象. 解 ∵f (x )为R 上的奇函数,∴f (0)=0. 又当x ∈(-∞,0)时,-x ∈(0,+∞), ∴f (-x )=lg(1-x ). 又f (-x )=-f (x ), ∴f (x )=-lg(1-x ), ∴f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧lg (x +1),x >0,0, x =0,-lg (1-x ),x <0,∴f (x )的大致图象如图所示:。
2.2.2 对数函数及其性质(二)一、基础过关1. 若函数y =f (x )的定义域是[2,4],则y =f (log 12x )的定义域是 ( )A .[12,1]B .[4,16]C .[116,14]D .[2,4]2. 当a >1时,函数y =log a x 和y =(1-a )x 的图象只可能是 ()3. 设a =log 54,b =(log 53)2,c =log 45,则 ()A .a <c <bB .b <c <aC .a <b <cD .b <a <c4. 函数y =3x (-1≤x <0)的反函数是 ( )A .y =log 13x (x >0) B .y =log 3x (x >0)C .y =log 3x (13≤x <1) D .y =log 13x (13≤x <1) 5. 函数f (x )=lg (2x -b ),若x ≥1时,f (x )≥0恒成立,则b 应满足的条件是________.6. 不等式log 12(4x +2x +1)>0的解集为________. 7. 已知函数f (x )=lg(x +1).若0<f (1-2x )-f (x )<1,求x 的取值范围.8. 已知f (x )=log a (3-ax )在x ∈[0,2]上单调递减,求a 的取值范围.二、能力提升9. 已知函数y =log 2(x 2-2kx +k )的值域为R ,则k 的取值范围是 ( )A .0<k <1B .0≤k <1C .k ≤0或k ≥1D .k =0或k ≥110.函数f (x )=a x+log a (x +1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为( )A.14B.12C .2D .411.函数y =log a x 当x >2时恒有|y |>1,则a 的取值范围是________.12.已知函数f (x )=log 121-ax x -1的图象关于原点对称,其中a 为常数. (1)求a 的值;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 12(x -1)<m 恒成立.求实数m 的取值范围. 三、探究与拓展13.已知f (x )=2+log 3x ,x ∈[1,9],求y =[f (x )]2+f (x 2)的最大值以及y 取最大值时x 的值.答案1.C 2.B 3.D 4.C 5.b ≤1 6.(-∞,log 2(2-1))7. 解 由⎩⎪⎨⎪⎧ 2-2x >0,x +1>0得-1<x <1. 由0<lg(2-2x )-lg(x +1)=lg 2-2x x +1<1得1<2-2xx +1<10.因为x +1>0,所以x +1<2-2x <10x +10,解得-23<x <13.由⎩⎪⎨⎪⎧ -1<x <1,-23<x <13得-23<x <13.8. 解 由a >0可知u =3-ax 为减函数,依题意则有a >1.又u =3-ax 在[0,2]上应满足u >0,故3-2a >0,即a <32.综上可得,a 的取值范围是1<a <32.9.C 10.B 11.[12,1)∪(1,2]12.解 (1)∵函数f (x )的图象关于原点对称,∴函数f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ),即log 121+ax-x -1=-log 121-axx -1=log 12x -11-ax ,解得a =-1或a =1(舍).(2)f (x )+log 12(x -1)=log 121+x x -1+log 12(x -1)=log 12(1+x ),当x >1时,log 12(1+x )<-1,∵当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 12(x -1)<m 恒成立,∴m ≥-1.13.解 ∵f (x )=2+log 3x ,∴y =[f (x )]2+f (x 2)=(2+log 3x )2+2+log 3x 2=(2+log 3x )2+2+2log 3x=(log 3x )2+6log 3x +6=(log 3x +3)2-3.∵函数f (x )的定义域为[1,9],∴要使函数y =[f (x )]2+f (x 2)有意义,必须满足⎩⎪⎨⎪⎧ 1≤x 2≤9,1≤x ≤9,∴1≤x ≤3,∴0≤log 3x ≤1.∴6≤y =(log 3x +3)2-3≤13.当log 3x =1,即x =3时,y =13.∴当x =3时,函数y =[f (x )]2+f (x 2)取得最大值13.。
2.2.2对数函数及其性质(第二课时)1、设a =log 54,b =(log 53)2,c =log 45,则( )A .a <c <bB .b <c <aC .a <b <cD .b <a <c1、解、选D.a =log 54<1,l og 53<log 54<1,b =(log 53)2<log 53,c =log 45>1,故b <a <c .2、已知f (x )=log a |x -1|在(0,1)上递减,那么f (x )在(1,+∞)上( )A .递增无最大值B .递减无最小值C .递增有最大值D .递减有最小值2、解、选A.设y =log a u ,u =|x -1|.x ∈(0,1)时,u =|x -1|为减函数,∴a >1.∴x ∈(1,+∞)时,u =x -1为增函数,无最大值.∴f (x )=log a (x -1)为增函数,无最大值.3、已知函数f (x )=a x +log a x (a >0且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值之和为log a 2+6,则a 的值为( ) A.12 B.14 C .2 D .4 3、解、选C.由题可知函数f (x )=a x +log a x 在[1,2]上是单调函数,所以其最大值与最小值之和为f (1)+f (2)=a+log a 1+a 2+lo g a 2=log a 2+6,整理可得a 2+a -6=0,解得a =2或a =-3(舍去),故a =2.4、函数y =log 13(-x 2+4x +12)的单调递减区间是________.4、解、y =log 13u ,u =-x 2+4x +12.令u =-x 2+4x +12>0,得-2<x <6.∴x ∈(-2,2]时,u =-x 2+4x +12为增函数,∴y =log 13(-x 2+4x +12)为减函数.答案:(-2,2]5、判断函数f (x )=ln (21x +-x )的奇偶性.5、解:∵12+x >x 恒成立,故(x )的定义域为(-∞,+∞),又∵f (-x )=ln (21x ++x )=-ln x x ++211=-ln 2222)1(1x x x x -+-+=-ln (21x +-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数.在根据函数的单调性的定义判断函数单调性的时候,首先应该根据函数的解析式确定函数的定义域,当所给函数的定义域关于原点对称时,再判断f (x )和f (-x )之间的关系.f (x )为奇函数⇔f (-x )=-f (x )⇔f (x )+f (-x )=0⇔)()(x f x f -=-1〔f (x )≠0〕,f (x )为偶函数⇔f (-x )=f (x )⇔ f (-x )-f (x )=0⇔)()(x f x f -=1〔f (x )≠0〕. 在解决具体问题时,可以根据函数解析式的具体特点选择不同的方式来判断.6、(1)证明函数f (x )=log 2(x 2+1)在(0,+∞)上是增函数;(2)问:函数f (x )=log 2(x 2+1)在(-∞,0)上是减函数还是增函数?6、分析:此题目的在于让学生熟悉函数单调性证明通法,同时熟悉利用对数函数单调性比较同底数对数大小的方法.(1)证明:设x 1、x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=log 2(x 12+1)-log 2(x 22+1),∵0<x 1<x 2,∴x 12+1<x 22+1.又∵y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,∴log 2(x 12+1)<log 2(x 22+1),即f (x 1)<f (x 2).∴函数f (x )=log 2(x 2+1)在(0,+∞)上是增函数.(2)解:是减函数,证明可以仿照上述证明过程.小结:利用定义证明函数的单调性是研究单调性问题的重要方法.7、 已知f (log a x )=)1()1(22--a x x a ,其中a >0,且a ≠1.(1)求f (x );(2)求证:f (x )是奇函数;(3)求证:f(x )在R 上为增函数.7、分析:利用换元法,可令t =log a x ,求出f (x ),从而求出f (x ).证明奇函数及增函数可运用定义.(1)解:设t =log a x ,则t ∈R ,∴x =a t (x >0).则f (t )=)1()1(22--a a a a t t =12-a a(a t -a -t ). (2)证明:∵f (-x )=12-a a(a -x -a x )=-12-a a (a x -a -x)=-f (x ), ∴f (x )为奇函数. (3)证明:设x 1、x 2∈R ,且x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=12-a a [ (a 2x -a-2x )-(a 1x -a -1x )]=12-a a [(a 2x -a 1x )+a -1x a -2x (a 2x -a 1x )] =12-a a(a 2x -a 1x )(1+a -1x a -2x ).若0<a <1,则a 2-1<0,a 1x >a 2x ,∴f (x 2)>f (x 1).∴y =f (x )在R 上为增函数;若a >1,则a 2-1>0,a 1x <a 2x . ∴f (x 2)>f (x 1).∴y =f (x )在R 上为增函数.综上,a >0,且a ≠1时,y =f (x )是增函数.8、 比较下列各组数的大小:(1)log 0.7 1.3和log 0.71.8;(2)log 35和log 64.(3)(lg n )1.7和(lg n )2 (n >1);8、解、(1)对数函数y = log 0.7x 在(0, +∞)内是减函数. 因为1.3<1.8,所以log 0.71.3>log 0.71.8.(2)log 35和log 64的底数和真数都不相同,需找出中间量“搭桥”,再利用对数函数的单调性即可求解.因为log 35>log 33 = 1 = log 66>log 64,所以log 35>log 64.(3)把lg n 看作指数函数的底,本题归为比较两个指数函数的函数值的大小,故需对底数lg n 讨论.若1>ln n >0,即1<n <10时,y = (lg n )x 在R 上是减函数,所以(lg n )1.7>(lg n )2;若lg n >1,即n >10时,y = (lg n )2在R 上是增函数,所以(lg n )1.7<(lg n )2.若ln n = 1,即n = 10时,(ln n )1.7 = (ln n )2.【小结】两个值比较大小,如果是同一函数的函数值,则可以利用函数的单调性来比较. 在比较时,一定要注意底数所在范围对单调性的影响,即a >1时是增函数,0<a <1时是减函数,如果不是同一个函数的函数值,就可以对所涉及的值进行变换,尽量化为可比较的形式,必要时还可以“搭桥”——找一个与二者有关联的第三量,以二者与第三量(一般是–1、0、1)的关系,来判断二者的关系,另外,还可利用函数图象直观判断,比较大小方法灵活多样,是对数学能力的极好训练.9、求证:函数f (x ) =xx -1log 2在(0, 1)上是增函数.9、【分析】根据函数单调性定义来证明. 解、设0<x 1<x 2<1,则f (x 2) – f (x 1) = 212221log log 11x x x x --- 21221(1)log (1)x x x x -=- =.11log 21122x x x x --⋅ ∵0<x 1<x 2<1, ∴12x x >1,2111x x -->1. 则2112211log x x x x --⋅>0, ∴f (x 2)>f (x 1). 故函数f (x )在(0, 1)上是增函数.。
第二课时1.函数f(x)=log 4x 与f(x)=4x的图象…( )A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于原点对称D .关于直线y =x 对称 2.若定义在区间(-1,0)内的函数f(x)=log 2a (x +1)满足f(x)>0,则a 的取值范围为( )A .(0,12) B .(0,1)C .(12,+∞) D .(0,+∞)3.已知函数t =-144lg(1-N100)的图象可表示打字任务的“学习曲线”,其中N 表示每分钟打出的字数,t 表示达到打字水平N(字/分)所需的学习时间(分),则按此曲线要达到90字/分的水平,所需要的学习时间为( )A .72B .100C .144D .2884.(2008上海高考,文4)函数f(x)的反函数为f -1(x)=log 2x ,则f(x)=__________.课堂巩固1.若f(x)=log a x(a>0且a ≠1),且反函数值f -1(2)<1,则f(x)的图象是( )2.设P =log 23,Q =log 32,R =log 2(log 32),则( ) A .R<Q<P B .P<R<Q C .Q<R<P D .R<P<Q 3.(2009百校联考仿真卷三,1)已知集合M ={y|y =ln(x 2+1),x ∈R },N ={x|2x <2,x ∈R },则M ∩N 等于( )A .[0,+∞)B .[0,1)C .(1,+∞)D .(0,1]4.函数y =lg(21+x-1)的图象关于( )A .x 轴对称B .y 轴对称C .原点对称D .直线y =x 对称5.函数f(x)=a x +log a (x +1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为( ) A.14 B.12C .2D .4 6.若A ={x ∈Z |2≤22-x <8},B ={x ∈R ||log 2x|>1},则A ∩(∁R B)的元素个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .37.函数y =log 2(1-x 2)的值域是__________. 8.解下列方程: (1)log 7(log 3x)=-1; (2)2log x 25-3log 25x =1.9.分贝是计量声音强度相对大小的单位.物理学家引入了声压级(spl)来描述声音的大小:把一很小的声压p 0=2×10-5帕作为参考声压,把所要测量的声压p 与参考声压p 0的比值取常用对数后乘以20得到的数值称为声压级.声压级是听力学中最重要的参数之一,单位是分贝(dB).分贝值在60以下为无害区,60~110为过渡区,110以上为有害区.(1)根据上述材料,列出分贝y 与声压p 的函数关系式;(2)某地声压p =0.002帕,试问该地的声音分贝值在以上所说的什么区?声音环境是否为无害区?1.设a >1,且m =log a (a 2+1),n =log a (a -1),p =log a (2a),则m ,n ,p 的大小关系为…( ) A .n >m >p B .m >p >n C .m >n >p D .p >m >n2.函数f(x)=1+log 2x 与g(x)=2-x +1在同一直角坐标系下的图象大致是( )3.已知函数f(x)=log 2(x 2-ax +3a)在[2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,4) B .(-4,4]C .(-∞,-4)∪[2,+∞)D .[-4,4)4.(2008陕西高考,理7)已知函数f(x)=2x +3,f -1(x)是f(x)的反函数,若mn =16,m ,n ∈(0,+∞),则f -1(m)+f -1(n)的值为( )A .-2B .1C .4D .105.(2008山东高考,文12)已知函数f(x)=log a (2x+b -1)(a>0,a ≠1)的图象如图所示,则a ,b 满足的关系是…( )A .0<a -1<b<1B .0<b<a -1<1C .0<b -1<a<1D .0<a -1<b -1<16.已知f(x)是定义在R 上的奇函数,f(x)在(0,+∞)上是增函数,且f(13)=0,则不等式f(log 18x)<0的解集为( )A .(0,12)B .(12,+∞)C .(12,1)∪(2,+∞)D .(0,12)∪(2,+∞)7.若规定⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =|ad -bc|,则不等式log 2⎪⎪⎪⎪⎪⎪1 11 x <0的解集是__________.8.设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧2x -4,x ≤4,-log 2(x +1),x>4,若f(a)=18,则f(a +6)=__________.9.抽气机每次抽出容器内空气的60%,要使容器内的空气少于原来的0.1 %,则至少要抽几次?(lg2≈0.301 0)10.已知集合A ={x|(12)x 2-x -6<1},B ={x|log 4(x +a)<1},若A ∩B =∅,求实数a 的取值范围.11.设函数f(x)=x 2-x +b ,且f(log 2a)=b ,log 2[f(a)]=2(a ≠1),求f(log 2x)的最小值及对应的x 的值.答案与解析第二课时 课前预习1.D 互为反函数的函数图象关于直线y =x 对称. 2.A 因为x ∈(-1,0),所以x +1∈(0,1). 此时f(x)>0,根据图象得0<2a <1,解得0<a <12.3.C 将N =90代入,得t =-144lg(1-90100)=144.4.2x课堂巩固1.B 因为f -1(x)=a x ,f -1(2)<1,可知0<a<1.2.A 由对数函数的单调性知,0<log 32<1,即0<Q<1,又y =log 2x 是增函数, 所以R =log 2(log 32)<0.又log 23>log 22=1,所以R<Q<P.3.B M ={y|y ≥0},N ={x|x<1},M ∩N =[0,+∞)∩(-∞,1)=[0,1). 4.C f(x)=lg(21+x -1)=lg 1-x1+x,易知它是奇函数,图象关于原点对称.5.B 该函数在给定的区间上是单调函数,最值在区间的两个端点处取得,故a 0+log a (0+1)+a +log a (1+1)=a ,解得a =12.6.C A ={0,1},B ={x|x>2,或0<x<12},∴A ∩(∁R B)={0,1},其中的元素个数为2. 7.(-∞,0] 令u =1-x 2,则y =log 2u ,因为0<u ≤1,且由对数函数的单调性知y =log 2u 是增函数,所以y ≤0,即该函数的值域为(-∞,0].8.解:(1)由题意,得log 3x =17,x =317.(2)设log 25x =t ,则log x 25=1t.于是,原方程可化为2t -3t =1,化简,得3t 2+t -2=0.解得t =-1或t =23.当t =-1时,由log 25x =-1,得x =125;当t =23时,由log 25x =23,得x =543.综上可知,该方程的解是125或543.9.解:(1)由已知,得y =(lg p p 0)×20=20lg pp 0(其中p 0=2×10-5).(2)将p =0.002代入函数关系y =20lg pp 0,则y =20lg 0.0022×10-5=20lg102=40(分贝). 因为40分贝小于60分贝,所以该地在噪音无害区,环境优良.课后检测1.B ∵a >1,∴a 2+1>2a,2a>a -1,且函数f(x)=log a x 是增函数. ∴m >p >n.2.C 函数g(x)=2-(x -1)的图象是由y =2-x 的图象向右平移1个单位而得到的;而f(x)=1+log 2x 的图象是由y =log 2x 的图象向上平移1个单位而得到的.3.B 令u(x)=x 2-ax +3a ,其对称轴为x =a2.由题意有⎩⎪⎨⎪⎧u(2)=4-2a +3a>0,a 2≤2.解得-4<a ≤4.4.A f(x)=2x +3,得f -1(x)=log 2x -3,于是f -1(m)+f -1(n)=log 2m -3+log 2n -3=log 2mn -6=log 216-6=4-6=-2.5.A 由图易得a>1,∴0<a -1<1. 取特殊点x =0,得-1<log a b<0,即log a 1a<log a b<log a 1,∴0<a -1<b<1.6.C ∵f(x)在(0,+∞)上是增函数,且f(13)=0,在(0,+∞)上f(log 18x)<0⇒f(log 18x)<f(13)⇒0<log 18x<13⇒log 181<log 18x<log 18(18)13⇒12<x<1;同理可求f(x)在(-∞,0)上是增函数,且f(-13)=0,得x>2.综上所述,x ∈(12,1)∪(2,+∞).7.(0,1)∪(1,2) ⎪⎪⎪⎪⎪⎪1 11 x =|x -1|, 由log2|x -1|<0,得0<|x -1|<1,即0<x<2,且x ≠1.8.-3 (1)当a ≤4时,2a -4=18,解得a =1,此时f(a +6)=f(7)=-3;(2)当a>4时,-log 2(a +1)=18,无解.9.解:设至少抽n 次才符合条件,则a·(1-60%)n <0.1%·a(设原来容器中的空气体积为a). 即0.4n <0.001,两边取常用对数,得n·lg0.4<lg0.001,所以n>lg0.001lg0.4(因为lg0.4<0).所以n>-32lg2-1≈7.5.故至少需要抽8次,才能使容器内的空气少于原来的0.1%.10.解:由(12)x 2-x -6<1,得x 2-x -6>0,解得x<-2,或x>3,即A ={x|x<-2,或x>3}. 由log 4(x +a)<1,得0<x +a<4, 解得-a<x<4-a ,即B ={x|-a<x<4-a}.∵A ∩B =∅,∴⎩⎪⎨⎪⎧-a ≥-2,4-a ≤3,解得1≤a ≤2,即实数a 的取值范围是[1,2].点评:比较同底数的指数或对数不等式的大小关系时,一要明确底数的范围,因为它决定函数的单调性;二要确定相应的指数或真数的大小关系.它们一起确定函数值的大小关系.特别地,对于对数式还可考虑到真数大于零这一限制条件.11.解:由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧log 22a -log 2a +b =b ,log 2(a 2-a +b)=2,即⎩⎪⎨⎪⎧ log 2a(log 2a -1)=0,a 2-a +b =4.①②由①,得log 2a =1(a ≠1), ∴a =2.代入②,得b =2. ∴f(x)=x 2-x +2.∴f(log 2x)=log 22x -log 2x +2=(log 2x -12)2+74. ∴当log 2x =12时,f(log 2x)取得最小值74,此时x = 2.。
2.2.2 对数函数及其性质(二)
一、基础过关
1. 若函数y =f (x )的定义域是[2,4],则y =f (log
12
x )的定义域是 ( )
A .[12
,1] B .[4,16] C .[116,14
] D .[2,4] 2. 当a >1时,函数y =log a x 和y =(1-a )x 的图象只可能是 ( )
3. 设a =log 54,b =(log 53)2
,c =log 45,则 ( )
A .a <c <b
B .b <c <a
C .a <b <c
D .b <a <c
4. 函数y =3x (-1≤x <0)的反函数是 ( )
A .y =log 13
x (x >0) B .y =log 3x (x >0)
C .y =log 3x (13
≤x <1) D .y =log 13x (13
≤x <1) 5. 函数f (x )=lg (2x -b ),若x ≥1时,f (x )≥0恒成立,则b 应满足的条件是________.
6. 不等式log 12
(4x +2x +1)>0的解集为________. 7. 已知函数f (x )=lg(x +1).若0<f (1-2x )-f (x )<1,求x 的取值范围.
8. 已知f (x )=log a (3-ax )在x ∈[0,2]上单调递减,求a 的取值范围.
二、能力提升
9. 已知函数y =log 2(x 2-2kx +k )的值域为R ,则k 的取值范围是 ( )
A .0<k <1
B .0≤k <1
C .k ≤0或k ≥1
D .k =0或k ≥1
10.函数f (x )=a x
+log a (x +1)在[0,1]上的最大值与最小值之和为a ,则a 的值为
( )
A.14
B.12
C .2
D .4
11.函数y =log a x 当x >2时恒有|y |>1,则a 的取值范围是________.
12.已知函数f (x )=log 121-ax x -1
的图象关于原点对称,其中a 为常数. (1)求a 的值;
(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 12
(x -1)<m 恒成立.求实数m 的取值范围. 三、探究与拓展
13.已知f (x )=2+log 3x ,x ∈[1,9],求y =[f (x )]2+f (x 2)的最大值以及y 取最大值时x 的值.
答案
1.C 2.B 3.D 4.C 5.b ≤1 6.(-∞,log 2(2-1))
7. 解 由⎩⎪⎨⎪⎧ 2-2x >0,x +1>0得-1<x <1.
由0<lg(2-2x )-lg(x +1)
=lg 2-2x x +1<1得1<2-2x x +1
<10. 因为x +1>0,所以x +1<2-2x <10x +10,
解得-23<x <13
. 由⎩⎪⎨⎪⎧ -1<x <1,-23<x <13得-23<x <13
. 8. 解 由a >0可知u =3-ax 为减函数,依题意则有a >1.
又u =3-ax 在[0,2]上应满足u >0,
故3-2a >0,即a <32
. 综上可得,a 的取值范围是1<a <32
. 9.C 10.B 11.[12
,1)∪(1,2] 12.解 (1)∵函数f (x )的图象关于原点对称,
∴函数f (x )为奇函数,
∴f (-x )=-f (x ),
即log 121+ax -x -1=-log 121-ax x -1
=log 12x -11-ax
, 解得a =-1或a =1(舍).
(2)f (x )+log 12(x -1)=log 121+x x -1+log 12
(x -1) =log 12
(1+x ), 当x >1时,log 12
(1+x )<-1, ∵当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 12
(x -1)<m 恒成立,
∴m ≥-1.
13.解 ∵f (x )=2+log 3x ,
∴y =[f (x )]2+f (x 2)
=(2+log 3x )2+2+log 3x 2
=(2+log 3x )2+2+2log 3x
=(log 3x )2+6log 3x +6
=(log 3x +3)2-3.
∵函数f (x )的定义域为[1,9],
∴要使函数y =[f (x )]2+f (x 2)有意义,
必须满足⎩⎪⎨⎪⎧ 1≤x 2≤9,1≤x ≤9,∴1≤x ≤3,
∴0≤log 3x ≤1.
∴6≤y =(log 3x +3)2-3≤13.
当log 3x =1,即x =3时,y =13.
∴当x =3时,函数y =[f (x )]2+f (x 2)取得最大值13.。